MES-Software

Wissen ist Macht

Um nachhaltig effizienter produzieren zu können, brauchen Unternehmen belastbare Kennzahlen aus der laufenden Fertigung als Steuerungselement. Die hohe Kunst besteht dabei darin, aus vielen Daten (Big Data) aussagekräftige und verwertbare Informationen (Smart Data) zu generieren. MES-Software (Manufacturing Execution System) unterstützt dabei.

Nutzgrad, OEE (Overall Equipment Effectiveness), Ausschussrate und Mitarbeiterproduktivität – das alles sind Kennzahlen, mit denen ein Unternehmen die Effizienz der eigenen Fertigung bewerten kann. Aber welche sind die richtigen Kennzahlen? Was ist zu tun, wenn eine Kennzahl nicht das gewünschte Ziel erreicht? Und vor allem: Sind die Datenquellen zur Berechnung der Kennzahlen zuverlässig? Alle diese Fragen sind innerhalb des Themenkomplexes „Management Support“ zu beantworten. Manager und Mitarbeiter in allen Unternehmensebenen brauchen belastbare Informationen in Form von Kennzahlen und Auswertungen, um darauf basierende Entscheidungen zu treffen und geeignete Maßnahmen einzuleiten. Nur wer über den aktuellen Wissensstand und die zugrunde liegenden Zusammenhänge verfügt, hat auch die Möglichkeit, gezielt in den Prozess einzugreifen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass jede Entscheidungsebene dafür die jeweils passenden Kennzahlen und Auswertungen benötigt.

Jedem das Seine

Die Auswahl an zur Verfügung stehenden Kennzahlen ist sehr umfangreich, daher müssen diese Führungsinstrumente gezielt ausgewählt werden, um an der richtigen Stelle für die richtige Zielgruppe die entscheidenden Informationen zu liefern. Den Werker in der Produktion interessieren beispielsweise wirtschaftliche Daten in der Regel nicht, er möchte dagegen Informationen zu der von ihm erbrachten Leistung oder dem produzierten Ausschuss, weil er nur diese Werte direkt beeinflussen kann. Das Management hingegen interessiert sich für übergeordnete Kennzahlen, aus denen sich die aktuelle Produktivität und weiterführend die Wettbewerbsfähigkeit ablesen lassen. Die Unternehmensziele werden somit über Kennzahlen auf Abteilungen, Arbeitsbereiche und Zielgruppen heruntergebrochen. Auf diese Weise entsteht zur Erreichung der Unternehmensziele ein Regelkreis, der auf jeden Unternehmensbereich angewendet werden kann.

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Ursache und Wirkung

Nackte Kennzahlen alleine helfen jedoch noch nicht, nachhaltige Entscheidungen zu treffen. Es kommt zudem auf eine passende Darstellung und vor allem die Kenntnis der Zusammenhänge an. Hierzu ein Beispiel: Bemerkt ein Fertigungsleiter einen Rückgang des OEE, so kann dies wegen der Berechnung dieser Kennzahl unterschiedliche Ursachen haben. Dazu ist ein Blick auf die Formel zum OEE nötig: Produktivität x Qualitätsrate x Effektivität. Ein sinkender OEE kann also im Wesentlichen drei Ursachen haben: weniger Produktivität (also häufige Maschinenstillstände und somit weniger Hauptnutzungszeit als geplant), schlechtere Qualität (also mehr Ausschuss) oder weniger Effektivität (also im Schnitt längere Zykluszeiten als geplant). MES-Systeme stellen komplexe Zusammenhänge dieser Art meist durch Diagramme summarisch und für die einzelnen Faktoren dar. Somit bekommt der Verantwortliche sehr schnell einen Überblick, welche Ursachen tatsächlich zur aktuellen Situation geführt haben; er kann kurzfristig und angemessen reagieren.

Die Kennzahl OEE sowie deren Bestandteile dienen dabei einerseits der Kontrolle der Zielerreichung und andererseits der Vergleichbarkeit von Maschinen, Abteilungen oder Werken untereinander. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Basisdaten zur Berechnung des OEE jeweils identisch sind.

Wichtige Kriterien für Kennzahlen

Für eine konsistente Kommunikation über alle Unternehmensebenen müssen die jeweils genutzten Kennzahlen auf einer gemeinsamen Datenbasis aufbauen. Die mit einem MES erfassten Daten (z.B. Produktionsmengen) werden daher verdichtet, mit anderen Daten kombiniert und zielgruppengerecht als Kennzahlen angezeigt. So sieht der Werker direkt die produzierte Menge und sein Meister den OEE, der daraus und aus anderen Daten berechnet wurde. Zudem ist die Aktualität der ausgewerteten Informationen von großer Bedeutung. Dabei ist zu beachten, dass manche Kennzahlen einen aktuellen Zustand abbilden und andere einen fest definierten Zeitraum betrachten. Zeitraumbezogene Kennzahlen sind in der Regel erst nach Ablauf des jeweiligen Intervalls aussagekräftig (z.B. Produktivität), wohingegen Echtzeitkennzahlen zu einem beliebigen Zeitpunkt betrachtet werden können (z.B. Qualitätsrate).
Wichtige Kriterien einer Kennzahl sind Aktualität, Nachvollziehbarkeit, Konsistenz, Eindeutigkeit und Vergleichbarkeit.

Darstellung von Kennzahlen

Je nach Anwendungsbereich empfiehlt sich auch die Nutzung unterschiedlicher MES-Anwendungen zur Darstellung von Kennzahlen. MPDV bietet hierfür beispielsweise im Hydra-Office Client detaillierte Auswertungen von Ausschussquote, Prozessfähigkeit (Cp) oder Mitarbeiterproduktivität. Für den mobilen Einsatz direkt in der Fertigung und den schnellen Überblick über Nutzgrade sowie Produktionsstillstände bietet MPDV mit den Smart MES Applications die passenden Werkzeuge zur Nutzung auf Smartphones oder Tablets. Das MES-Cockpit dagegen ermöglicht eine übergreifende und langfristige Planung und Beobachtung im Management: Hierzu bieten sich sowohl zeitliche Betrachtungen von Beleggrad- und Rüstgraden als auch Vergleiche unterschiedlicher Abteilungen bzw. Werke an.

Die Erfahrungen aus vielen Optimierungsprojekten haben gezeigt, dass sich in den meisten Fertigungsunternehmen eine Auswahl weniger Kennzahlen bewährt. Dazu gehören unter anderem: Nutzgrad, Rüstgrad, Leistungsgrad, Maschinenbelegung, Personalbelegung, Ausschussquote, Ausbringquote und OEE (inkl. Effektivität) sowie Qualität und Produktivität (Verfügbarkeit). Diese Kennzahlen sind im VDMA-Einheitsblatt 66412 eindeutig definiert und erfüllen so die Kriterien der Standardisierung und Vergleichbarkeit.

Management Support

Kurz zusammengefasst: Kennzahlen unterstützen den Menschen dabei, fundierte Entscheidungen zu treffen – in Echtzeit und auf allen Ebenen im Unternehmen. Insbesondere die Echtzeitfähigkeit von MES-Systemen grenzt diese zu überlagerten BI-Systemen (Business Intelligence) ab. Während BI-Systeme große, vergangenheitsbezogene Datenmengen (Big Data) zur Auswertung heranziehen, berechnen MES-Systeme aus stets aktuellen Daten wenige, aber dafür aussagekräftige Kennzahlen (Smart Data), die sofort als Basis für kurzfristige Entscheidungen zur Verfügung stehen. Somit eignen sich diese zur unmittelbaren Steuerung des Fertigungsablaufs. Auswertungen aus BI-Systemen hingegen spielen ihre Vorzüge bei langfristigen Betrachtungen und grundlegenden Optimierungsprojekten aus.

Der Blick über den Tellerrand

Spätestens mit dem Eintritt in das Industrie 4.0-Zeitalter reicht es nicht mehr aus, sich bei der Betrachtung von Effizienz rein auf die Produktion an sich zu beschränken. Da aber viele MES-Systeme genau hier ihren Schwerpunkt setzen, müssen Daten aus anderen Systemen mit denen aus dem MES zusammengeführt werden, um einen ganzheitlichen Blick auf das große Ganze zu erlangen:

Wichtig beim Import von Daten aus „Fremdsystemen“ ist in jedem Fall, dass die Schnittstellen ausfallsicher und möglichst standardisiert implementiert sind. Nur so kann ein reibungsloser Datenaustausch sichergestellt werden. Die Gesamtheit der Daten kann dann wieder in die zuvor genannten Auswertungen einfließen, um die Entscheidungen von Werkern und Management noch besser zu unterstützen.

Heute - wie auch in Zukunft - brauchen nachhaltige Managemententscheidungen aussagekräftige Auswertungen und Kennzahlensysteme (Smart Data). Basis dafür sind integrierte MES-Lösungen mit standardisierten Schnittstellen. Damit können Daten dezentral erfasst sowie systemübergreifend verarbeitet und aufbereitet werden. Dies zeigt auch, wie wichtig MES-Systeme als zentrale Informations- und Datendrehscheibe sind und auch in Zukunft sein werden. Denn das Wissen eines MES verleiht dem Fertigungsleiter und seinen Mitarbeitern die Macht, die Produktivität zu beeinflussen.

MPDV hat zu dieser Thematik das Whitepaper „Mit Kennzahlen die Produktion im Griff“ verfasst, das unter www.plm-it-business.de/White-Papers.htm abrufbar ist. -sg-

MPDV Mikrolab, Mosbach, Tel. 06261/9209-0, http://www.mpdv.de

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